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《“基因魔剪”准确性低于预期》

  • 来源专题：生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者： hujm
  • 发布时间：2018-07-19

  • 英国《自然·生物技术》杂志16日在线发表了一项重要研究：有“基因魔剪”之称的CRISPR-Cas9基因组编辑技术，在靶点附近引起的DNA删除或重排，比科学家此前预期得要严重。该发现意味着，研究人员必须密切观察基于CRISPR-Cas9疗法对编辑后细胞造成的序列变化。

    目前，CRISPR-Cas9基因组编辑已被广泛认为是癌症、HIV、血友病和镰状细胞疾病的潜在治疗方法。Cas9的作用机制，是剪切基因组内靶点位置的细胞DNA双链。细胞修复DNA双链断裂的路径通常会引入小规模的DNA插入或删除。这个过程可以用来使致病基因失活，或修正基因突变。在此之前，人们对这一技术手段的主要安全顾虑是Cas9的脱靶率较高。

    但此次，英国维康桑格研究所科学家艾兰·布拉德雷及其同事通过研究小鼠和人类的实验室细胞系发现，除了已知的伴随DNA双链断裂修复发生的小规模DNA错误，CRISPR-Cas9技术还可能在靶点附近导致大规模的DNA删除，在部分情况下，甚至引起复杂的DNA重排。

    研究团队发现，在小鼠干细胞和人类视网膜色素上皮细胞内，可能出现规模达数千DNA碱基的删除，导致临近基因或调控序列可能受到影响，并改变细胞功能。

    研究人员表示，以上发现与Cas9的临床应用的相关性尚未可知。虽然上述实验的原本目的不是检测除了敲除靶基因之外染色体变化的有害影响，但是却突出了一个潜在安全隐患，急需对此开展进一步的研究。

    而就在今年2月，《自然》杂志网站还曾报道一项由斯坦福大学领导的研究，其揭示人体自身的免疫系统也可能会破坏基于CRISPR-Cas9开发的基因疗法。

  • 原文来源：http://news.bioon.com/article/6724928.html
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相关报告

  • 《新方法使得CRISPR基因编辑准确性高达98%》
    • 来源专题：生物安全知识资源中心 | 领域情报网
    • 编译者：huangcui
    • 发布时间：2017-11-29
    • 在过去的五年里，CRISPR-Cas9技术因它的简单性和低成本，引发了基因编辑领域变革。但是，尽管这项技术能够可靠地发现和切割靶DNA序列片段，但是按照所希望的那样修复这种切割是一种碰运气过程。当目标就是校正DNA中导致遗传疾病的碱基变化时，高达50%的错误率是一个特别不容忽视的问题。 如今，在一项新的研究中，美国威斯康星大学麦迪逊分校生物医学工程教授Krishanu Saha领导的一个研究团队开发出一种能够让这种修复不那么容易地出错的新方法。相关研究结果于2017年11月23日在线发表在Nature Communications期刊上，论文标题为“Assembly of CRISPR ribonucleoproteins with biotinylated oligonucleotides via an RNA aptamer for precise gene editing”。 与标准的CRISPR技术相比，这种新方法将按照所希望的那样精确地重写DNA序列的概率提高了10倍。这些研究人员利用一种被称作RNA适配子（RNA aptamer）的分子胶组装一种完整的CRISPR修复工具包并将这种工具包运送DNA切割位点上，从而实现这种更高的修复精准度。 Saha说，“这种工具包不仅提供了分子剪刀，而且还提供了细胞修复这种DNA切割所需的正确模板。鉴于这种RNA适配子比较牢固，而且非常稳定，我们所需的就是一下子将这种工具包运送到细胞中的合适位置上。” 与现有技术相比，新方法还有其他的几项优势。首先，这种工具包仅含有非病毒试剂，这就简化了生产过程，并降低了在未来开展遗传手术临床应用时存在的安全性问题。其次，将一种RNA适配子添加到这种工具包中要比修饰Cas9蛋白更加容易，而且提供更大的灵活性。 论文第一作者、Saha实验室的研究生Jared Carlson-Stevermer说，“我们能够将其他的生物分子添加到这种工具包中，就像是将一块额外的乐高积木放入一种已经存在的结构中。” 一个这样的例子是添加荧光标记，这允许研究人员很容易地在一个细胞群体中鉴定出所有经过精确编辑的DNA序列。Saha说，“通过寻找这些荧光标签，我们能够实现98%的准确率。” 在这项新的研究中，这些研究人员利用这种新方法以显著提高的保真度校正了源自一名庞贝氏症（Pompe disease）患者的干细胞系中的一种特定突变。庞贝氏症是由复杂的糖分子在器官和肌肉组织中堆积引起的一种罕见的遗传性疾病。 Saha说，“这类遗传手术并不缺乏候选的应用对象，这是因为有上万种疾病是由较小的序列差错造成的，而这种新方法能够修复这些错误。我们的下一个目标是在动物模型中测试这种方法，并且努力重写更长的DNA片段。”
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  • 《英国质疑COVID-19侧流试验的准确性和实用性》
    • 来源专题：生物安全网络监测与评估
    • 编译者：yanyf@mail.las.ac.cn
    • 发布时间：2021-01-04
    • 伦敦——英国爆发了一场关于COVID-19横向流动试验(LFT)筛查无症状人群的准确性和实用性的巨大争论，因为一项试点现场研究表明，灵敏度低于40%，并且已经准备在全国推广。 目前，该国116个地区将从下个月开始实施社区检测，医护人员将获得个人LFT用品，每周进行两次自我检测，政府将在圣诞节后强制学校使用这种检测。 场飞行员成立于2000万年11月评估使用的肝功能政府购买英诺华医疗集团,蒙罗维亚,加州大学在全国各地测试学生在回家之前在学期结束时,在大规模试点在利物浦25%的城市居民拿起的横向流测试11月6日至12月9日。 12月23日，利物浦的飞行员报告了一项重大发现，Innova测试的灵敏度为40%。这与之前由英国公共卫生部Porton Down实验室和牛津大学进行的验证研究相比有一定差距。由训练有素的人员进行检测，准确率为76.8%;在自我训练的公众手中，这个数字有73%是准确的。 与此同时，在12月2日至9日期间，在伯明翰大学接受Innova诊断测试的7189名学生中，有两名结果呈阳性。但当用聚合酶链反应(PCR)对10%的阴性检测结果进行评估时，发现了6个假阴性，这意味着遗漏了60个阳性病例，表明只有3.2%的SARS-CoV-2感染者得到了正确的阳性结果。 苏格兰所有大学共进行了43925次Innova测试，其中79次呈阳性。但是在随后进行PCR测试的31人中，只有13人被确认为阳性，这使得58%的Innova阳性结果受到怀疑。 伯明翰大学(Birmingham University)的生物统计学教授乔恩·迪克斯(Jon Deeks)说，LFTs“还没有准备好，不适合使用”，他负责对该大学的测试项目进行分析。Deeks说:“不检查一项测试是否适合即将实施的目的，是疯狂和危险的。” 雷丁大学(Reading University)生物医学技术副教授亚历山大·爱德华兹(Alexander Edwards)赞同这一观点，他说社区检测会带来并发症。操作这些测试的人缺乏经验，测试结果是通过眼睛来评估的。“过去的许多研究使用了同样的横向流动技术，通过眼睛读取，表明视觉记录测试结果可以显示可变性[。对于许多大规模测试服务的推出，没有办法正确检查服务的准确性，”爱德华兹说。 在英国公共卫生部和牛津大学为寻找可靠的左旋傅里叶变换而进行的初步审查中，Innova测试在130多个测试中名列前茅。在这130例中，有9例达到了要求的标准。 正在考虑的LFTs使用结合抗体识别SARS-CoV-2蛋白的存在——Innova公司的LFT检测核衣壳蛋白。预计这将使它们比第一代LFTs更准确，后者检测人体抗体(IgG/IgM)，因此依赖于宿主的免疫反应。 LFTs与PCR检测相比具有优势，不需要实验室检测，周转更快，成本更低，并能够在无症状人群的社区检测中使用它们。 此外，牛津大学医学教授蒂姆·皮托(Tim Peto)是评估小组的一员，他说，LFTs检测病毒蛋白比yes/no PCR检测更具传染性。皮托说:“PCR只能显示阳性或阴性。”“感染COVID-19的人体内的RNA片段可以传播数月。” 通过观察产生足够检测RNA所需的周期次数，PCR可以评估传染性，但这种评估并不是例行的。然而，评估小组确实使用了这一指标来评估Innova测试在挑选出最具传染性人群方面做得有多好。 伊恩•巴肯利物浦大学人口健康学院的院长,他是领导评价试点的城市,说,尽管英诺华诊断发现只有40%的PCR阳性病例,它潜在的病毒载量较高的66%的人,他们可能更多的传染性。巴肯说:“它可以感染三分之二的人，这是非常有价值的。” 他补充说:“灵敏度低于预期的40%，但在没有实验室的情况下，采用一种低成本检测，在一小时内返回结果，所获得的时间和规模是追踪COVID-19的宝贵新工具。” 人们被邀请参加每周的测试，有证据表明，一旦他们习惯了测试程序，准确率就会提高。重复的阴性测试也增加了人们相信阴性就是阴性的信心。 迄今为止，在利物浦的飞行过程中，在没有症状的人中发现了1300例COVID-19病例。目前，该市三分之一的新感染者被诊断为肝功能fts，这已成为一项常规检测服务。 “我们已经报道了现实世界中发生的事情，并迅速推出。这只会变得更好，”巴肯说。 12月3日，利物浦从第3层(当时COVID-19限制的最高级别)降至第2层。不过，巴肯说，现在就说横向流动测试是否有助于减少感染还为时过早。 “很难对感染率得出一个明确的结论，但我们可以说，如果不这样做，就会有1300人四处走动传播病毒，”他说。 随着英国确诊感染人数上升到每天4万人，利物浦实地研究报告在圣诞节前夕发表，以反驳有关LFTs准确性的负面报道。 利物浦大学(Liverpool University)健康与生命科学学院(faculty of health and life sciences)副校长路易斯·肯尼(Louise Kenny)说，她所说的关于这些检测的“负面言论”“毫无帮助，不道德，不专业，因为我们正处于一场公共健康危机之中”。 外部专家则持不同看法。布里斯托尔大学公共卫生顾问Angela Raffle说:“简而言之，利物浦的社区检测是一项昂贵的工作，价值也不确定。我们得到的重要信息是，对无症状患者开放使用LFT不太可能在管理COVID-19大流行方面提供具有成本效益的额外因素。” 东安格利亚大学(University of East Anglia)医学教授保罗·亨特(Paul Hunter)对此表示赞同，他表示:“我怀疑在利物浦试点的这种计划对2019冠状病毒病在英国的传播产生的影响将是微乎其微的。” Innova测试有CE标记，但制造商的使用说明说它只能由受过培训的人员使用。在英国公共卫生部和牛津大学评估后，卫生部将该产品提交英国监管机构MHRA批准作为自检设备。 12月23日，MHRA发布了一项特殊使用授权，允许公众使用Innova LFT。这为全国范围内的社区测试计划铺平了道路，该计划将由地方当局从明年1月开始实施。
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